'콜 오브 듀티' 스타일의 심박 센서로 만들 수 있을까요?
대학 연구팀이 와이파이 신호를 이용해 심박수를 측정하는 혁신적인 기술을 개발했습니다. UC 산타클라라(University of California, Santa Clara)에 따르면, 이 연구팀은 컴퓨터 공학 및 공학 교수 카티아 오브라츠카(Katia Obraczka), 대학원생 나얀 바티아(Nayan Bhatia), 고등학생이자 방문 연구원 프라나이 코체타(Pranay Kocheta) 등으로 구성되었습니다. 이들은 저가형 ESP32 칩에 머신러닝 알고리즘을 결합하여 심장 박동으로 인해 발생하는 와이파이 신호 변화를 감지하는 방식을 사용했습니다. 연구진은 이 데이터를 머신러닝 알고리즘에 분석하여, 5분간 모니터링한 후에도 분당 약 반 박자(half a beat per minute)의 정확도로 심박수를 추정할 수 있었습니다 (관찰 시간이 길어지거나 더 강력한 와이파이 장치를 사용할수록 오차 범위는 개선됨).
‘Pulse-Fi’라는 이름의 이 프로젝트는 하드웨어에서 최대 10피트 떨어진 거리에서도 작동하여, 정확한 측정을 위해 신체에 착용할 필요가 없습니다. 프라나이 코체타는 “저희가 발견한 것은 머신러닝 모델 덕분에 거리 차이가 성능에 거의 영향을 미치지 않았다는 점이었는데, 이는 기존 모델들이 겪었던 큰 어려움이었습니다”라며, “또한 생활 환경에 대한 강건성도 고려했습니다. 일상생활에서 마주치는 모든 다양한 상황에서도 사람의 생활 패턴에 관계없이 안정적으로 측정되도록 하길 바랐습니다”라고 밝혔습니다.
더 중요한 장점은 이 무선 심박수 추적 기술이 매우 저렴하다는 점입니다. 연구진이 구축한 시스템의 비용은 5달러에서 10달러 사이이며, 비용이 약 30달러에 달하는 라즈베리파이(Raspberry Pi) 칩은 더 높은 정확도를 보여주지만, 그럼에도 대량 생산하기에 충분히 경제적입니다. 이러한 가격대는 대부분의 의료 전문가가 심박수와 산소 포화도를 측정하는 맥박 산소 측정기(pulse oximeters)와 유사합니다.
(이하 원문 기사의 내용과 무관한 다른 기사 제목입니다.
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하지만 기존의 장치들은 피부 접촉이 필수적이며, 일반적으로 손가락에 착용해야 했습니다. Pulse-Fi는 원격 작동이 가능하여 환자 원격 모니터링에 활용할 수 있습니다.
심장 박동수 측정 외에도, Pulse-Fi를 개발한 팀은 호흡률 측정 시스템 개발에도 노력을 기울이고 있습니다. 이는 종종 환자가 착용해야 하는 휴대용 모니터로 수행되는 수면 무호흡증 같은 상태를 감지하는 데 유용할 수 있습니다. 만약 팀이 Pulse-Fi가 이 기능을 무선으로 정확하게 수행할 수 있음을 입증한다면, 질병의 감지 및 진단 과정이 훨씬 더 간편하고 편리해질 것으로 기대됩니다.
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